[发明专利]一种基于液态合金的室温固态钠离子电池

权利要求书

1.一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，包括正极片、负极片和固体电解质，其特征在于：所述正极片表面涂覆有正极活性物质，所述负极片包含液态合金和支撑骨架，所述固体电解质为NASICON型化合物。

2.根据权利要求1所述的一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，其特征在于，所述正极片的正极活性物质为磷酸钒钠、NaMnO2、普鲁士蓝类化合物和硫正极中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，其特征在于，所述液态合金为液态钠钾合金、钠铯合金和钠铷合金中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，其特征在于，所述负极片的材料制备方法如下：由金属钠和金属钾直接物理堆叠制得，在氩气气氛保护下，按照钠质量百分比为9.2～58.2％的比例称取一定量的金属钠和金属钾，将他们物理堆叠在一起，静置1～3小时后即可得到混合均匀的钠钾液态合金。

5.根据权利要求1所述的一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，其特征在于，所述支撑骨架材料选用氧化还原石墨烯。

6.根据权利要求5所述的一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，其特征在于，所述支撑骨架具体制备步骤如下：量取氧化石墨烯水溶液，进行抽滤得到氧化石墨烯薄膜，在干燥箱中烘干，将干燥的氧化石墨烯薄膜从滤纸上剥离下来，在氩气气氛保护下，高温热还原得到氧化还原石墨烯薄膜。

7.根据权利要求1所述的一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，其特征在于，所述负极片加工工艺如下：吸取一定量的液态钠钾合金直接滴在氧化还原石墨烯薄膜上，钠钾合金会立即被吸入氧化还原石墨烯薄膜中，待钠钾合金完全被氧化还原石墨烯薄膜吸收后，用模具将其冲成直径1cm的负极片待用。

8.根据权利要求1所述的一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，其特征在于，所述固体电解质为NASICON型Na_1+xM₂Si_xP_3-xO₁₂(M＝Zr，Hf)固体电解质。

9.根据权利要求1所述的一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，其特征在于，所述固体电解质采用高温固相反应法制得，将Na₂CO₃、ZrO₂或HfO₂、MgO、SiO₂、NH₄H₂PO₄按化学计量比球磨混合，经高温烧制后，用模具压制成圆片并冷等静压成型，最后经高温烧结，即可制得，反应温度为1250℃，时间为16小时。

10.根据权利要求1所述的一种基于液态合金的室温固态钠离子电池，其特征在于，所述负极片和固体电解质之间工作电流密度为0.5～65mAcm^-2。